JP2827089B2 - 高周波加熱コイル - Google Patents
高周波加熱コイルInfo
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- JP2827089B2 JP2827089B2 JP6339844A JP33984494A JP2827089B2 JP 2827089 B2 JP2827089 B2 JP 2827089B2 JP 6339844 A JP6339844 A JP 6339844A JP 33984494 A JP33984494 A JP 33984494A JP 2827089 B2 JP2827089 B2 JP 2827089B2
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- JP
- Japan
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- heating
- work
- conductor
- pair
- coil
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/25—Process efficiency
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- General Induction Heating (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ベアリングケースのよ
うな円筒状ワークの内面を焼入するためにその内面を高
周波加熱する高周波加熱コイルに関する。
うな円筒状ワークの内面を焼入するためにその内面を高
周波加熱する高周波加熱コイルに関する。
【０００２】
【従来の技術】ボールベアリングのベアリングケース
は、ボールが接触する内面の摩耗を抑えるために焼入処
理を受けるのが一般的である。そして、その焼入では内
面加熱のために通常高周波誘導加熱が用いられる。図３
にベアリングケースの内面加熱に使用する従来の加熱コ
イルおよびそのコイルを用いた加熱方法を示す。
は、ボールが接触する内面の摩耗を抑えるために焼入処
理を受けるのが一般的である。そして、その焼入では内
面加熱のために通常高周波誘導加熱が用いられる。図３
にベアリングケースの内面加熱に使用する従来の加熱コ
イルおよびそのコイルを用いた加熱方法を示す。
【０００３】ワーク１０は自動車のステアリング系統に
使用される円筒状のベアリングケースである。ワーク１
０の内面には、多数のボールが嵌合するＵ溝１１が２段
に設けられている。また、ワーク１０の両端部内面に
は、他の部分より内径が大きい切欠き部１２が周方向に
連続して設けられている。ワーク１０の内面を加熱する
ための加熱コイル２０は、ワーク１０内に同心状に挿入
される円形の加熱導体２１と、加熱導体２１から軸方向
に延出した一対のリード導体２２とからなる。加熱導体
２１は、ここではＵ溝１１に対応して２段に設けられて
いる。
使用される円筒状のベアリングケースである。ワーク１
０の内面には、多数のボールが嵌合するＵ溝１１が２段
に設けられている。また、ワーク１０の両端部内面に
は、他の部分より内径が大きい切欠き部１２が周方向に
連続して設けられている。ワーク１０の内面を加熱する
ための加熱コイル２０は、ワーク１０内に同心状に挿入
される円形の加熱導体２１と、加熱導体２１から軸方向
に延出した一対のリード導体２２とからなる。加熱導体
２１は、ここではＵ溝１１に対応して２段に設けられて
いる。
【０００４】ワーク１０の加熱を行うときは、ワーク１
０の受台を兼ねる下側のコンセントリング３０の上にワ
ーク１０を載せ、そのワーク１０の上に上側のコンセン
トリング３０を載せる。上下のコンセントリング３０
は、いずれも内周部がワーク１０の切欠き部１２に嵌合
するようになっている。こうしてワーク１０のセットが
終わると、ワーク１０の内側に加熱コイル２０の加熱導
体２１を挿入し、ワーク１０を周方向に回転させながら
リード導体２２を介して加熱導体２１に高周波電流を通
す。その通電経路は、一方のリード導体２２，一方の加
熱導体２１，他方の加熱導体２１，他方のリード導体２
２の順となる。
０の受台を兼ねる下側のコンセントリング３０の上にワ
ーク１０を載せ、そのワーク１０の上に上側のコンセン
トリング３０を載せる。上下のコンセントリング３０
は、いずれも内周部がワーク１０の切欠き部１２に嵌合
するようになっている。こうしてワーク１０のセットが
終わると、ワーク１０の内側に加熱コイル２０の加熱導
体２１を挿入し、ワーク１０を周方向に回転させながら
リード導体２２を介して加熱導体２１に高周波電流を通
す。その通電経路は、一方のリード導体２２，一方の加
熱導体２１，他方の加熱導体２１，他方のリード導体２
２の順となる。
【０００５】この通電により、ワーク１０の内面に高周
波誘導電流が発生し、Ｕ溝１１の内面を含むワーク１０
内面が加熱される。その加熱範囲を図にクロスハッチン
グで示す。ここで上下のコンセントリング３０を使用せ
ずに加熱を行うと、加熱導体２１から発生する磁束がワ
ーク１０の軸心方向両端側へ広がり、その結果、図に破
線で示すように、加熱範囲が、段差部である切欠き部１
２との境界部に達する。そうなると、応力の集中する境
界部に硬度差が生じ、この部分で割れが生じやすくな
る。すなわち上下のコンセントリング３０は、磁束が加
熱導体２１の両端側へ広がるのを防ぎ、切欠き部１２と
の境界部に加熱範囲が及ばないようにするためのもので
ある。このコンセントリング３０は導電体からなり、ワ
ーク１０との間が図示されないセラミックチップ等によ
って絶縁される。
波誘導電流が発生し、Ｕ溝１１の内面を含むワーク１０
内面が加熱される。その加熱範囲を図にクロスハッチン
グで示す。ここで上下のコンセントリング３０を使用せ
ずに加熱を行うと、加熱導体２１から発生する磁束がワ
ーク１０の軸心方向両端側へ広がり、その結果、図に破
線で示すように、加熱範囲が、段差部である切欠き部１
２との境界部に達する。そうなると、応力の集中する境
界部に硬度差が生じ、この部分で割れが生じやすくな
る。すなわち上下のコンセントリング３０は、磁束が加
熱導体２１の両端側へ広がるのを防ぎ、切欠き部１２と
の境界部に加熱範囲が及ばないようにするためのもので
ある。このコンセントリング３０は導電体からなり、ワ
ーク１０との間が図示されないセラミックチップ等によ
って絶縁される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の加熱
コイル２０は、コンセントリング３０を併用することに
より、ワーク１０の両端部内面に形成された段差部に加
熱範囲が及ぶのを防ぐことができる。ここで、上下のコ
ンセントリング３０のうち下側のコンセントリング３０
はワーク１０の受台を兼ねているので、作業性に悪影響
を及ぼすことはない。しかし、上側のコンセントリング
３０は、ワーク１０の加熱のたびにワーク１０に載せた
りワーク１０から取り外したりする必要があり、加熱作
業の作業性を低下させる大きな原因になっている。ま
た、コンセントリング３０の位置がワーク１０の端部形
状に影響されるために、その端部形状によっては加熱導
体２１からコンセントリング３０が遠く離れ、その磁束
抑制効果が十分と言えない場合もある。
コイル２０は、コンセントリング３０を併用することに
より、ワーク１０の両端部内面に形成された段差部に加
熱範囲が及ぶのを防ぐことができる。ここで、上下のコ
ンセントリング３０のうち下側のコンセントリング３０
はワーク１０の受台を兼ねているので、作業性に悪影響
を及ぼすことはない。しかし、上側のコンセントリング
３０は、ワーク１０の加熱のたびにワーク１０に載せた
りワーク１０から取り外したりする必要があり、加熱作
業の作業性を低下させる大きな原因になっている。ま
た、コンセントリング３０の位置がワーク１０の端部形
状に影響されるために、その端部形状によっては加熱導
体２１からコンセントリング３０が遠く離れ、その磁束
抑制効果が十分と言えない場合もある。
【０００７】本発明はかかる事情に鑑みて創案されたも
のであり、コンセントリングを使用してワークの両端部
内面に加熱範囲が広がるのを効果的に防ぎ、しかもコン
セントリングを使用しない場合と同じ作業性で加熱を行
うことができる高周波加熱コイルを提供することを目的
とする。
のであり、コンセントリングを使用してワークの両端部
内面に加熱範囲が広がるのを効果的に防ぎ、しかもコン
セントリングを使用しない場合と同じ作業性で加熱を行
うことができる高周波加熱コイルを提供することを目的
とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の高周波加熱コイ
ルは、円筒状ワークの内面を焼入するためにその内面を
高周波加熱する高周波加熱コイルであって、ワークの内
面側に同心状に挿入されてその内面に対向する円形の加
熱導体を有し、該加熱導体に通電を行うために加熱導体
からその軸心方向にリード導体を延出させたコイル本体
と、加熱導体の軸心方向両端側に磁束が広がるのを防ぐ
ためにその軸心方向両端側に配置された一対のコンセン
トリングと、一対のコンセントリングを内側からそれぞ
れ支持する一対の支持部材を連結部材により連結し、一
対の支持部材および連結部材の少なくとも１つをコイル
本体に連結したリング支持手段とを具備したことを特徴
としている。
ルは、円筒状ワークの内面を焼入するためにその内面を
高周波加熱する高周波加熱コイルであって、ワークの内
面側に同心状に挿入されてその内面に対向する円形の加
熱導体を有し、該加熱導体に通電を行うために加熱導体
からその軸心方向にリード導体を延出させたコイル本体
と、加熱導体の軸心方向両端側に磁束が広がるのを防ぐ
ためにその軸心方向両端側に配置された一対のコンセン
トリングと、一対のコンセントリングを内側からそれぞ
れ支持する一対の支持部材を連結部材により連結し、一
対の支持部材および連結部材の少なくとも１つをコイル
本体に連結したリング支持手段とを具備したことを特徴
としている。
【０００９】好ましくは、一対の支持部材を連結部材に
対して軸心方向に移動自在にするコンセントリング位置
調整手段を備えるようにする。具体的には、リング支持
手段の連結部材を加熱導体の軸心部分に位置するボルト
となして、このボルトをコイル本体のリード導体に回動
可能に連結すると共に、一対の支持部材をそのボルトに
螺合するナット部材となし、一方の支持部材にリード導
体を貫通させた構成とする。
対して軸心方向に移動自在にするコンセントリング位置
調整手段を備えるようにする。具体的には、リング支持
手段の連結部材を加熱導体の軸心部分に位置するボルト
となして、このボルトをコイル本体のリード導体に回動
可能に連結すると共に、一対の支持部材をそのボルトに
螺合するナット部材となし、一方の支持部材にリード導
体を貫通させた構成とする。
【００１０】
【作用】本発明の高周波加熱コイルでは、一対のコンセ
ントリングをコイル本体に連結一体化しているので、コ
イル本体をワーク内に挿入すると、その挿入に伴ってコ
ンセントリングもワークの両端部内側に挿入される。ま
た、コンセントリングの挿入位置がワークの端部形状に
影響されない。そして、加熱時にそのコンセントリング
によってワークの両端部内面に加熱範囲が広がるのを効
果的に防ぐことができる。コンセントリング位置調整手
段を備えた場合、コンセントリングを軸心方向に位置調
整することができる。
ントリングをコイル本体に連結一体化しているので、コ
イル本体をワーク内に挿入すると、その挿入に伴ってコ
ンセントリングもワークの両端部内側に挿入される。ま
た、コンセントリングの挿入位置がワークの端部形状に
影響されない。そして、加熱時にそのコンセントリング
によってワークの両端部内面に加熱範囲が広がるのを効
果的に防ぐことができる。コンセントリング位置調整手
段を備えた場合、コンセントリングを軸心方向に位置調
整することができる。
【００１１】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図１は本発明の１実施例を示す高周波加熱コイル
の縦断面図、図２は図１のＡ−Ａ線断面矢視図である。
する。図１は本発明の１実施例を示す高周波加熱コイル
の縦断面図、図２は図１のＡ−Ａ線断面矢視図である。
【００１２】本コイル４０は、円筒状をしたワーク１０
の内面加熱に使用される。ワーク１０は、図３に示した
ものと同じ自動車用のベアリングケースであって、中央
部内面に２段のＵ溝１１を有し、両端部内面に切欠き部
１２を有する。
の内面加熱に使用される。ワーク１０は、図３に示した
ものと同じ自動車用のベアリングケースであって、中央
部内面に２段のＵ溝１１を有し、両端部内面に切欠き部
１２を有する。
【００１３】コイル４０の主な構成部材は、コイル本体
４１、一対のコンセントリング４２、コンセントリング
４２の支持手段４３である。
４１、一対のコンセントリング４２、コンセントリング
４２の支持手段４３である。
【００１４】コイル本体４１は、図３に示した従来の加
熱コイル２０と同じ構成であり、その加熱導体２１に対
応する上下２段の加熱導体４１ａと、リード導体２２に
対応する一対のリード導体４１ｂとからなる。
熱コイル２０と同じ構成であり、その加熱導体２１に対
応する上下２段の加熱導体４１ａと、リード導体２２に
対応する一対のリード導体４１ｂとからなる。
【００１５】上下の加熱導体４１ａは、ワーク１０内に
同心状に挿入され、ワーク１０の内面に形成された上下
２段のＵ溝１１に各対向する。一対のリード導体４１ｂ
は、加熱導体４１ａの内側にあってその軸心に沿って上
方へ延出し、図示されない高周波電源に接続されてい
る。
同心状に挿入され、ワーク１０の内面に形成された上下
２段のＵ溝１１に各対向する。一対のリード導体４１ｂ
は、加熱導体４１ａの内側にあってその軸心に沿って上
方へ延出し、図示されない高周波電源に接続されてい
る。
【００１６】ここでコイル本体４１は銅の円管からな
り、電源から供給される高周波電流が一方のリード導体
４１ｂ，一方の加熱導体４１ａ，他方の加熱導体４１
ａ，他方のリード導体４１ｂの順番で流れ、内部を冷却
水が流れる。
り、電源から供給される高周波電流が一方のリード導体
４１ｂ，一方の加熱導体４１ａ，他方の加熱導体４１
ａ，他方のリード導体４１ｂの順番で流れ、内部を冷却
水が流れる。
【００１７】一対のコンセントリング４２は、加熱導体
４１ａとほぼ同じ内外径の導電体からなり、加熱導体４
１ａをワーク１０内に挿入したときにワーク１０の両端
部内側に位置するように、支持手段４３により加熱導体
４１ａの上下に同心状に支持されている。
４１ａとほぼ同じ内外径の導電体からなり、加熱導体４
１ａをワーク１０内に挿入したときにワーク１０の両端
部内側に位置するように、支持手段４３により加熱導体
４１ａの上下に同心状に支持されている。
【００１８】支持手段４３は、上下のコンセントリング
４２を内側から支持する上下２段の支持部材４３ａと、
加熱導体４１ａの軸心部に位置し上下の支持部材４３ａ
の中心部を貫通してこれらを連結する連結部材４３ｂと
を有する。これらは、いずれもガラスラミネート、ベー
ク等の絶縁材により構成されている。
４２を内側から支持する上下２段の支持部材４３ａと、
加熱導体４１ａの軸心部に位置し上下の支持部材４３ａ
の中心部を貫通してこれらを連結する連結部材４３ｂと
を有する。これらは、いずれもガラスラミネート、ベー
ク等の絶縁材により構成されている。
【００１９】ここで連結部材４３ｂは、外面に雄ネジを
有するボルトである。その上端部は、支持部材４３ｃに
よってリード導体４１ｂに回動自在に連結されている。
また、上下の支持部材４３ａはそのボルトに螺合するナ
ット部材とされており、一対のリード導体４１ｂは上側
の支持部材４３ａを貫通している。
有するボルトである。その上端部は、支持部材４３ｃに
よってリード導体４１ｂに回動自在に連結されている。
また、上下の支持部材４３ａはそのボルトに螺合するナ
ット部材とされており、一対のリード導体４１ｂは上側
の支持部材４３ａを貫通している。
【００２０】なお、上記したボルトとナット部材との構
成はコンセントリング位置調整手段に相当する。コンセ
ントリング位置調整手段として、ラックとつめレバーか
らなる構成のものを採用してもかまわない。
成はコンセントリング位置調整手段に相当する。コンセ
ントリング位置調整手段として、ラックとつめレバーか
らなる構成のものを採用してもかまわない。
【００２１】本コイル４０を使用してワーク１０の内面
を加熱するには、まず、ワーク１０を受台５０の上に載
せて位置決め固定する。このとき、コイル４０はワーク
１０の上方にある。ワーク１０のセットが終わると、受
台５０を上昇させて、ワーク１０内側の所定位置にコイ
ル本体４１の加熱導体４１ａを挿入する。そうすると、
コンセントリング４２がワーク１０の両端部内側に挿入
される。そして、コイル本体４１に高周波電流を通じ
る。これにより、ワーク１０の内面表層部が高周波加熱
される。
を加熱するには、まず、ワーク１０を受台５０の上に載
せて位置決め固定する。このとき、コイル４０はワーク
１０の上方にある。ワーク１０のセットが終わると、受
台５０を上昇させて、ワーク１０内側の所定位置にコイ
ル本体４１の加熱導体４１ａを挿入する。そうすると、
コンセントリング４２がワーク１０の両端部内側に挿入
される。そして、コイル本体４１に高周波電流を通じ
る。これにより、ワーク１０の内面表層部が高周波加熱
される。
【００２２】このとき、加熱導体４１ａの上下にコンセ
ントリング４２が存在しているので、加熱導体４１ａか
ら上下へ磁束が発生するのが抑えられる。そのため、加
熱範囲が切欠き部１２との境界部に及ぶのが防止され
る。
ントリング４２が存在しているので、加熱導体４１ａか
ら上下へ磁束が発生するのが抑えられる。そのため、加
熱範囲が切欠き部１２との境界部に及ぶのが防止され
る。
【００２３】支持手段４３の連結部材４３ｂを回転させ
ると、回転しない上側の支持部材４３ａが軸心方向に移
動する。連結部材４３ｂを固定し、下側の支持部材４３
ａを回転させると、その支持部材４３ａが軸心方向に移
動する。これにより、上下のコンセントリング４２が軸
心方向に独立に移動し、ワーク１０の両端部内面におけ
る加熱範囲が微調整される。
ると、回転しない上側の支持部材４３ａが軸心方向に移
動する。連結部材４３ｂを固定し、下側の支持部材４３
ａを回転させると、その支持部材４３ａが軸心方向に移
動する。これにより、上下のコンセントリング４２が軸
心方向に独立に移動し、ワーク１０の両端部内面におけ
る加熱範囲が微調整される。
【００２４】
【発明の効果】以上に説明した通り、本発明の高周波加
熱コイルは、一対のコンセントリングを装備するので、
ワークの両端部内面に加熱範囲が広がるのを防ぐことが
できる。そのコンセントリングをコイル本体に連結した
ので、これをワークに着脱する必要がなく、コンセント
リングを使用しない場合と同じ手間で能率よく加熱作業
を行うことができる。ワークの端部形状に関係なくコン
セントリングの挿入位置を設定できるので、加熱範囲を
抑える効果も高い。しかもコンセントリング位置調整手
段を備えた場合、コンセントリングの間隔を変えること
ができるので、ワーク内面の加熱範囲を微調整すること
ができる。
熱コイルは、一対のコンセントリングを装備するので、
ワークの両端部内面に加熱範囲が広がるのを防ぐことが
できる。そのコンセントリングをコイル本体に連結した
ので、これをワークに着脱する必要がなく、コンセント
リングを使用しない場合と同じ手間で能率よく加熱作業
を行うことができる。ワークの端部形状に関係なくコン
セントリングの挿入位置を設定できるので、加熱範囲を
抑える効果も高い。しかもコンセントリング位置調整手
段を備えた場合、コンセントリングの間隔を変えること
ができるので、ワーク内面の加熱範囲を微調整すること
ができる。
【図１】本発明の一実施例を示す高周波加熱コイルの縦
断面図である。
断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面矢視図である。
【図３】従来の高周波加熱コイルおよびその使用方法を
示す縦断面図である。
示す縦断面図である。
１０ ワーク １１ Ｕ溝 １２ 切欠き部 ４０，２０ 高周波加熱コイル ４１ コイル本体 ４１ａ 加熱導体 ４１ｂ リード導体 ４２，３０ コンセントリング ４３ 支持手段 ４３ａ 支持部材 ４３ｂ 連結軸 ５０ 受台
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C21D 1/10,1/42,9/40 H05B 6/10
Claims (3)
- 【請求項１】 円筒状ワークの内面を焼入するためにそ
の内面を高周波加熱する高周波加熱コイルであって、ワ
ークの内面側に同心状に挿入されてその内面に対向する
円形の加熱導体を有し、該加熱導体に通電を行うために
加熱導体からその軸心方向にリード導体を延出させたコ
イル本体と、加熱導体の軸心方向両端側に磁束が広がる
のを防ぐためにその軸心方向両端側に配置された一対の
コンセントリングと、一対のコンセントリングを内側か
らそれぞれ支持する一対の支持部材を連結部材により連
結し、一対の支持部材および連結部材の少なくとも１つ
をコイル本体に連結したリング支持手段とを具備するこ
とを特徴とする高周波加熱コイル。 - 【請求項２】 一対の支持部材を連結部材に対して軸心
方向に移動自在にするコンセントリング位置調整手段を
備えたことを特徴とする請求項１記載の高周波加熱コイ
ル。 - 【請求項３】 コンセントリング位置調整手段は、リン
グ支持手段の連結部材を加熱導体の軸心部分に位置する
ボルトとなして、このボルトをコイル本体のリード導体
に回動可能に連結すると共に、一対の支持部材をそのボ
ルトに螺合するナット部材となし、一方の支持部材にリ
ード導体を貫通させた構成となっていることを特徴とす
る請求項２に記載の高周波加熱コイル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6339844A JP2827089B2 (ja) | 1994-12-27 | 1994-12-27 | 高周波加熱コイル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6339844A JP2827089B2 (ja) | 1994-12-27 | 1994-12-27 | 高周波加熱コイル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08176651A JPH08176651A (ja) | 1996-07-09 |
| JP2827089B2 true JP2827089B2 (ja) | 1998-11-18 |
Family
ID=18331356
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6339844A Expired - Lifetime JP2827089B2 (ja) | 1994-12-27 | 1994-12-27 | 高周波加熱コイル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2827089B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4811006B2 (ja) * | 2005-12-09 | 2011-11-09 | 日産自動車株式会社 | 高周波熱処理方法および高周波熱処理装置 |
| JP5446002B2 (ja) * | 2009-09-10 | 2014-03-19 | 高周波熱錬株式会社 | 高周波焼入装置 |
| JP5584935B2 (ja) * | 2010-11-10 | 2014-09-10 | 住友電工焼結合金株式会社 | 高周波焼き入れ用治具 |
| KR101505860B1 (ko) * | 2014-10-07 | 2015-03-25 | 삼금공업(주) | 필링 장치 |
-
1994
- 1994-12-27 JP JP6339844A patent/JP2827089B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08176651A (ja) | 1996-07-09 |
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